Достоверность контроля работоспособности ФАР методом неподвижного зонда Текст научной статьи по специальности «Электротехника, электронная техника, информационные технологии»

Дф^ст

ДОСТОВЕРНОСТЬ КОНТРОЛЯ РАБОТОСПОСОБНОСТИ ФАР МЕТОДОМ НЕПОДВИЖНОГО ЗОНДА

Д.Н. ЛЕСИН, инженер каф. электроники и микропроцессорной техники МГУЛ,

Н.И. ЛЕСИН, проф. каф. электроники и микропроцессорной техники МГУЛ, д-р техн. наук

lesin@mgul.ac.ru

Оценка работоспособности современных фазированных антенных решеток (ФАР), насчитывающих тысячи излучателей, является сложной задачей. Использование для ее решения методов оценки работоспособности антенных систем по результатам измерений поля в ближней или промежуточной зонах[1, 2] требует значительных затрат времени и средств. Кроме того, этими методами трудно контролировать техническое состояние отдельных каналов ФАР, что актуально при ее настройке и эксплуатации. Поэтому в последнее время развиваются методы, которые учитывают структурные свойства ФАР, априорную информацию о характеристиках направленности и расположении излучателей, параметрах фазовращателей и т.п. К ним относятся модуляционный[3, 4] и коммутационный^] методы, составляющие основу метода неподвижного зонда. В процессе эксплуатации ФАР из-за колебаний температуры окружающей среды, изменения геометрии решетки, отказов элементов, технологического разброса характеристик фазовращателей и др. амплитудные и фазовые характеристики каналов ФАР будут отличаться от расчетных значений и иметь случайную природу. Поэтому представляет интерес оценить влияние погрешностей измерений амплитудных и фазовых характеристик каналов ФАР методом неподвижного зонда на достоверность контроля ее работоспособности.

В качестве показателя достоверности контроля будем использовать вероятность принятия правильного решения. Методами теорий вероятностей, контроля и принятия решений несложно получить выражение для вероятности принятия правильного решения о работоспособности ФАР

рпр =1 - P (q(0Ai q0,i))-P (q(0Ai q0,i)) +

+2p| q(QAi qQTi qQa q0,,)

V 1=1

9i-

(1)

где 0, и 0, и 0а и 0, - определенные области пространства параметров (амплитуд и фаз возбуждения i-го канала ФАР и их оценок с помощью метода неподвижного зонда соответственно), отнесенные к i-му виду технического состояния ФАР; n - количество каналов в ФАР.

Если амплитуды и фазы возбуждения каналов ФАР и их оценки статистически независимы, то выражения для

P ( П (0,1 п 0,)), P j П (Оа1 П 0,) 1 и P ('п(0,1 п 0,1 п 0, п 0,1)|

можно записать в виде

/ n \ n ,12

P1 П (0,1 п 0,1) )=ГШ f (Ai,i)dAid,i,

'l ' 1=1 Oil ,i 1

j n_ n ,2 _ _

P I п (0, п 0,) 1 = П J J f (АД )dAid,,,

Ol ,l

P |п (0,i п 0,i п 0a п 0,i )| =

' i=1

n ai2 9i2 ai ,2

=nj J J J f (Ai,iAi,i )dAid ,id Aid,i

i=1 O1 ,i1 al Ф1

где f (Ai,i), f (Ai,i) и f (А1Ф1,1Ф1) - совместные плотности распределения вероятностей амплитуд и фаз возбуждения i-го канала ФАР и их оценок с помощью метода неподвижного зонда соответственно;

агГ al2, фц> Фi2, а1Р ^ фц> - нижние и вер-

хние допустимые значения на амплитуды и

фазы возбуждения i-го канала ФАР и на их оценки соответственно.

ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 6/2012

63

фйстД

Рис. 1. Зависимость вероятности принятия правильного решения от относительных погрешностей оценки контролируемых параметров каналов ФАР с помощью метода неподвижного зонда при n = 8, Д/оа = Д/оф = 3, Д = (a2 -а) = (Ф2 -ф!) = (а2 - а) = (Ф2 -ф) и СДА /сА = сДф/Сф

Рис. 2. Зависимость вероятности принятия правильного решения от относительных погрешностей оценки контролируемых параметров каналов ФАР с помощью метода неподвижного зонда при n = 8, Д/оа = Д/оф = 4,

Д = (а2 - а1 ) = (Ф2 -ф! ) = (а2 - а1 ) = (ф2 -ф1 ) и Ода /Оа = Одф/Сф

64

ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 6/2012